8
3598 H. Paulsen, H. Salzburg und H. Redlich Jahrg. 109 Chem. Ber. 109,3598 - 3605 (1976) Selektive Blockierung von Sacchariden durch Umacetalisierung mit Cyclohexanon-athylenacetal Eine Synthese der 4-Desoxy-~-xylo-hexopyranose Hans Paulsen *, Herbert Salzburg und Hartmut Redlich lnstitut fur Organische Chemie und Biochemie der Universitlt Hamburg, Martin-Luther-King-Platz 6, D-2000 Hamburg 13 Eingegangen am I I. Marz 1976 4,6-Dichlor-4,6-didesoxy-~-galactopyranose (1) reagiert mit Cyclohexanon-Bthylenacetal (2) zum offenkettigen Acetal 3, das in die 4,6-Didesoxy-Verbindung 4 und die 5-Ulose 5 iiberfiihrbar ist. Mit D-Xylopyranose und 2-Desoxy-~-arabino-hexopyranose ergibt 2 ebenfalls offenkettige Acetale. Das aus 3 gewinnbare Epoxid 19 kann in zwei Reaktionsschritten in 4-Desoxy-~-xyb hexopyranose (21) umgewandelt werden. Mit NaOH ist dagegen aus dem Epoxid 19 2,3-O-Cyclo- hexyliden-L-idose-lthylenacetal (22) darstellbar. !+Iective Blocking of Saccharides by Transacetalisation with Cyclohexanone Ethylene Acetal A Synthesis of 4-Deoxy-D-xylo-hexopyranose 4,6-Dichloro-4,6-dideoxy-~-galactopyranose (1) reacts with cyclohexanone ethylene acetal (2) to give the open-chained acetal 3, which can be reduced to the 4,6-dideoxy compound 4 and oxidised to the 5-ulose 5. Reaction of 2 with D-xylopyranose and 2-deoxy-~-arabino-hexopyranose also leads to open-chained acetals. Only two steps are necessary to convert the epoxide 19, available from 3, into 4-deoxy-D-xylo-hexopyranose (21). Reaction of 19 with NaOH yields 2,3-cyclohexyliden-~-idose ethylene acetal (22). Acetalgruppierungen sind wichtigste Blockierungsgruppen bei Sacchariden. Sie sind alkalistabil und konnen unter milden Bedingungen sauer abgespalten werden I). Die Darstellung kann direkt durch Umsetzung rnit Aldehyden oder Ketonen unter Saure- katalyse erfolgen. Gunstiger und rnit hoherer Ausbeute sind Saccharid-acetale durch Umacetalisierung z. B. rnit Aceton- oder Cyclohexanon-dimethylacetal zu erhalten. Dieses Verfahren lieferte bei dem Dichlor-Zucker 1 jedoch kein einheitliches Produkt. Wir haben daher als neues Reagenz Cyclohexanon-athylenacetal (2) erprobt. reagiert beim Erhitzen rnit dem Acetal 2 in Toluol bei Gegenwart einer katalytischen Menge Schwefelsaure mit 72% Ausb. zu einem kristallinen Produkt. Das NMR-Spektrum zeigt, daD sowohl die Athylen- wie die Cyclohexylidengruppe in den Saccharidrest eingefuhrt wurde, was rnit der Struktur 3 vereinbar ist. Da das NMR-Spektrum von 3 nicht voll analysiert werden konnte, wurde 3 durch Umsetzung rnit Tri-n-butylzinnhydrid radikalisch entchloriert. Die dabei erhaltene 4,6-Dichlor-4,6-didesoxy-~-galactopyranose (1) l) A. N. de Belder, Adv. Carbohydr. Chem. 20, 220 (1965). H. J. Jennings und J. K. N. Jones, Can. J. Chem. 40, 1408 (1962).

Selektive Blockierung von Sacchariden durch Umacetalisierung mit Cyclohexanon-äthylenacetal Eine Synthese der 4-Desoxy-D-xylo-hexopyranose

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3598 H. Paulsen, H. Salzburg und H . Redlich Jahrg. 109

Chem. Ber. 109,3598 - 3605 (1976)

Selektive Blockierung von Sacchariden durch Umacetalisierung mit Cyclohexanon-athylenacetal Eine Synthese der 4-Desoxy-~-xylo-hexopyranose Hans Paulsen *, Herbert Salzburg und Hartmut Redlich

lnstitut fur Organische Chemie und Biochemie der Universitlt Hamburg, Martin-Luther-King-Platz 6, D-2000 Hamburg 13

Eingegangen am I I. Marz 1976

4,6-Dichlor-4,6-didesoxy-~-galactopyranose (1) reagiert mit Cyclohexanon-Bthylenacetal (2) zum offenkettigen Acetal 3, das in die 4,6-Didesoxy-Verbindung 4 und die 5-Ulose 5 iiberfiihrbar ist. Mit D-Xylopyranose und 2-Desoxy-~-arabino-hexopyranose ergibt 2 ebenfalls offenkettige Acetale. Das aus 3 gewinnbare Epoxid 19 kann in zwei Reaktionsschritten in 4-Desoxy-~-xyb hexopyranose (21) umgewandelt werden. Mit NaOH ist dagegen aus dem Epoxid 19 2,3-O-Cyclo- hexyliden-L-idose-lthylenacetal (22) darstellbar.

!+Iective Blocking of Saccharides by Transacetalisation with Cyclohexanone Ethylene Acetal

A Synthesis of 4-Deoxy-D-xylo-hexopyranose

4,6-Dichloro-4,6-dideoxy-~-galactopyranose (1) reacts with cyclohexanone ethylene acetal (2) to give the open-chained acetal 3, which can be reduced to the 4,6-dideoxy compound 4 and oxidised to the 5-ulose 5. Reaction of 2 with D-xylopyranose and 2-deoxy-~-arabino-hexopyranose also leads to open-chained acetals. Only two steps are necessary to convert the epoxide 19, available from 3, into 4-deoxy-D-xylo-hexopyranose (21). Reaction of 19 with NaOH yields 2,3-cyclohexyliden-~-idose ethylene acetal (22).

Acetalgruppierungen sind wichtigste Blockierungsgruppen bei Sacchariden. Sie sind alkalistabil und konnen unter milden Bedingungen sauer abgespalten werden I ) . Die Darstellung kann direkt durch Umsetzung rnit Aldehyden oder Ketonen unter Saure- katalyse erfolgen. Gunstiger und rnit hoherer Ausbeute sind Saccharid-acetale durch Umacetalisierung z. B. rnit Aceton- oder Cyclohexanon-dimethylacetal zu erhalten. Dieses Verfahren lieferte bei dem Dichlor-Zucker 1 jedoch kein einheitliches Produkt. Wir haben daher als neues Reagenz Cyclohexanon-athylenacetal (2) erprobt.

reagiert beim Erhitzen rnit dem Acetal 2 in Toluol bei Gegenwart einer katalytischen Menge Schwefelsaure mit 72% Ausb. zu einem kristallinen Produkt. Das NMR-Spektrum zeigt, daD sowohl die Athylen- wie die Cyclohexylidengruppe in den Saccharidrest eingefuhrt wurde, was rnit der Struktur 3 vereinbar ist.

D a das NMR-Spektrum von 3 nicht voll analysiert werden konnte, wurde 3 durch Umsetzung rnit Tri-n-butylzinnhydrid radikalisch entchloriert. Die dabei erhaltene

4,6-Dichlor-4,6-didesoxy-~-galactopyranose (1)

l ) A . N . de Belder, Adv. Carbohydr. Chem. 20, 220 (1965). H. J . Jennings und J . K . N . Jones, Can. J. Chem. 40, 1408 (1962).

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1976 Selektive Blockierung von Sacchariden mit Cyclohexanon-athylenacetal 3599

Didesoxy-Verbindung 4 wurde unmittelbar rnit Chromtrioxid oder Rutheniumtetroxid zum Monoketon 5 oxidiert. Dessen NMR-Spektrum ist voll zu analysieren. Es zeigt insbesondere die erwarteten Signale der CH3- und CH,-Gruppe. Damit ist die Struktur von 3 abgesichert.

CHzCl

i)H 1

COH

n O V 0

I c =0 I CHI 5

\

___+

n

OH

CHzCl 8

Die Bildung von 3 ist ungewohnlich. Setzt man 1 mit einem Gemisch von Cyclohexanon und khylenglycol um, so wird kein 3 gebildet; es entsteht ein Gemisch von Cyclohexanon- acetalen von 1. Das Gesamtmolekiil von 2 ist also fur die Bildung von 3 aus I erforderlich. Vermutlich reagiert 2 uber ein reaktives Halbacetal zum Zwischenprodukt 6 oder 7. Im Reaktionsansatz von 1 rnit 2 wird stets zu 10- 15 "/, ein Nebenprodukt beobachtet, das nur den khylenglycolrest enthalt und daher die offenkettige Struktur 8 besitzt. 8 kann aber nur aus dem Zwischenprodukt 7 gebildet werden, so daD wir einem Reak- tionsweg uber 7 klar den Vorzug geben. Ein aus 6 zu erwartendes Nebenprodukt wie ein Cyclohexanonacetal von 1 wird in keinem Fall beobachtet. Bemerkenswert ist, daD bei der Umsetzung von 8 mit 2 in einer mit der Direktreaktion vergleichbaren Zeit das Acetal 3 nicht erhalten werden kann. Die Zwischenstufe 7 miil3te also in unmittel- barer Reaktion in 3 iibergehen. Methyl-4,6-dichlor-4,6-didesoxy-u-~-galactopyranosid (16) 3, liefert ubrigens rnit 2 in der doppelten Reaktionszeit ebenfalls nur den offenkettigen blockierten Zucker 3.

Um zu prufen, ob rnit 2 auch bei anderen Aldosen offenkettige blockierte Derivate erhaltlich sind, wurden eine Reihe von Sacchariden mit 2 unter Standardbedingungen umgesetzt und das Reaktionsprodukt jeweils chromatographisch und NMR-spektro- skopisch iiberpriift. Mit D-Mannose (9a) erhllt man bei hoheren Temp. (1lOOC) die Dicyclohexyliden-Verbindung 11 a. Wird die Reaktion bei Raumtemp. durchgefuhrt, so sind hohe Anteile der in der Furanoseform vorliegenden Monoverbindung 10a zu isolieren. Setzt man bei der Reaktion von 9a rnit 2 bei 110°C Methanol zu, so ist das Reaktions-

3, H . Parolis, u! A. Szarek und J . K . N. Jones, Carbohydr. Res. 19, 95 (1971).

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3600 H . Paulsen, H . Salzburg und H . Redlich Jahrg. to9

produkt das blockierte Methylfuranosid 11 b. Dieses ist auch direkt aus dem Methyl- pyranosid 9b rnit 2 erhaltlich. Die Dicyclohexylidenverbindung 11 b entspricht einer analogen Diisopropyliden-Verbindung des D-Mannofuranosids4).

9a: R = H IOa: R = H I la: R = H b: 11 = CH, b: R = CH3 b: R = CH,

D-Xylopyranose (12) reagiert mit 2 einheitlich zum offenkettigen Derivat 13. Die An- ordnung der beiden Cyclohexylidengruppen sollte in Analogie zu 2,3 ;4,5-Di-O-isopro- pyliden-D-xylose-diathyldithioacetal 5, wie in 13 angegeben als aT- und terminaler a-Ring des 1,3-Dioxolans 6, vorliegen. Dieses ist auch die stabilste Anordnung. 2-Desoxy- D-aruhino-hexopyranose (14) reagiert rnit 2 ganz entsprechend. Es entsteht die offenkettige Dicyclohexylidenverbindung 15.

Sehr schlecht und unvollstandig setzen sich rnit 2 die folgenden Saccharide um: D-Glucose, D-Galactose, D-Fructose, D-Ribose, D-Arabinose, D-Lyxose und 2-Desoxy- D-erythro-pentose. L-Rhamnose liefert rnit 2 ein Gemisch von zwei nicht trennbaren isomeren offenkettigen Monocyclohexyliden-Verbindungen. Mit D-Glucosamh-HCl wird vermutlich nur das offenkettige unsubstituierte Athylenacetal gebildet. Eine unubersichtliche Reaktion rnit 2, die zu mehreren Reaktionsprodukten fuhrt, beobachtet man bei der Umsetzung mit D-Allose, 4,6-Didesoxy-~-xylo-hexose, 2-Desoxy-~-threo- pentose und 1,6-Anhydro-P-~-glucopyranose.

Die offenkettige Dichlorverbindung 3 stellt ein gutes Ausgangsmaterial fur die Dar- stellung der 4-Desoxy-~-xylo-hexopyranose (21) '- lo) dar. Versucht man namlich beim

4, M . H . Randall, Carbohydr. Res. 11, 173 (1969).

') S . A . Barker und E. J . Bourne, Adv. Carbohydr. Chem. 7, 137 (1952). ') M . Dahlgard und Ru Jen Lee Han, J. Org. Chem. 27, 929 (1962). *) M. Cerny und J . Pacak, Chem. Ind. (London) 1960, 938; Collect. Czech. Chem. Commun.

') E . Hedgley und W. G . Ouerend, Chem. Ind. (London) 1960,938; A . F . Cook und W. G. Ouerend,

H. Zinner und J . Milbradt, Carbohydr. Res. 3, 389 (1967).

27, 94 (1962).

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1976 Selektive Blockierung von Sacchariden mit Cyclohexanon-athylenacetal 3601

entsprechenden Pyranosid 16 3, mit Ionenaustauscher (OHe) oder Base das primare Chlor am C-6 selektiv zu hydrolysieren, so tritt sofort unter Nachbargruppenreaktion von 3-OH die Bildung der 3,6-Anhydroverbindung 17 ein '). Mit Tri-n-butylzinnhydrid ist hieraus die CDesoxy-Verbindung 18 erhaltlich, deren 3,6-Anhydro-Ring aber nicht mehr spaltbar ist.

CHZr1 CIIl c l p (0 OH Onle q OH Oh1 e QOMe OH

16 17 18

Durch Behandlung von 3 mit basischem lonenaustauscher ist das 5,6-Epoxid 19 erhaltlich. Bei Saureeinwirkung auf 19 werden der Epoxidring unter Konfigurations- erhaltung geoffnet und die Acetalschutzgruppen abgespalten, wobei 4-Chlor-Cdesoxy- D-galactopyranose (20a) entsteht, die zur Reinigung in ihr Tetraacetat (20b) iibergefuhrt wurde. Das NMR-Spektrum von 20 b ist voll interpretierbar und steht mit der Struktur einer galacto-Konfiguration in bester nbereinstimmung. Mit Tri-n-butylzinnhydrid kann 20 b radikalisch entchloriert werden. Die anschlieknde alkalische Spaltung ergibt die 4-Desoxy-D-xylo-hexopyranose (21), die wegen ihrer Wasserloslichkeit gut von den Zinnalkylen abgetrennt werden kann.

C H zOR CH2OH 3 cQ - I ) B e t Z n H Q0H

? I O H

OR OH

I n

O"0 20.: H = 1% 21

b: R = A c

ButsSnH

I OH- .

n O Y O I -

y 2

CHLOH 23

.._t"" O H 22

Es wurde auch versucht, das Epoxid 19 alkalisch zu spalten. Mit einem UberschuD an NaOH erhalt man in 3 Tagen bei 20°C in guter Ausbeute das Produkt 22, das jetzt die L-ido-Konfiguration hat. Offenbar wird in 19 der Epoxidring am C-6 mit OHe zu einer Chlordiolverbindung der D-galacto-Konfiguration geoffnet. Dann greift die 5-Hy- droxylgruppe das Chlor am C-4 in einer Nachbargruppenreaktion an und liefert als Chemischc Berichtc Jahrg. 109 231

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Zwischenprodukt ein 4,5-Epoxid der D-giuco-Konfiguration. Die alkalische Ringoffnung des zweiten Epoxids erfolgt offenbar regioselektiv am C-5, so daI3 dann die L-ido-Kon- figuration erhalten wird. Die genannte Reihenfolge stellt ein wertvolles einfaches Ver- fahren dar, um selektiv blockierte offenkettige Idose-Derivate darzustellen.

Zur Strukturfestlegung wurde 22 rnit TrifluoressigsHure hydrolysiert und anschlieknd acetyliert. Hierbei wurde das Triacetat der 1,6-Anhydro-P-~-idopyranose erhalten, das in NMR-Spektrum l ) und optischer Drehung '') rnit den Vergleichsdaten identisch war. Durch Acetylierung von 22 wird ebenfalls ein Triacetat erhalten, dessen NMR- Spektrum analysierbar war und das darauf hindeutet, daI3 bevorzugt eine Sichelkon- formation ' 3, rnit Abknickung der Zickzackkette um die Bindung C-3/C-4 vorliegt.

Wird das Epoxid 19 rnit Tri-n-butylzinnhydrid behandelt, so wird der Epoxidring reduktiv zu 23 geoffnet. Die Offnung erfolgt somit in anderer Weise iik bei der Reduktion mit LiAIH,, die wie jede nucleophile Offnung am primIren C-6 angreift und eine 6-Des- oxy-Verbindung liefern wurde. Die radikalische Reduktion findet somit unter Ring- offnung am sekundaren C-5 statt und liefert so das inverse Produkt, womit eine selektive Steuervng dieser Reaktion gegeben ist. Die Struktur des Produktes 23 ergibt sich daraus, daB es nicht mit der alternativen Verbindung 4 identisch ist und daraus, daB es eine tritylierbare primare Hydroxylgruppe enthalt. Die Abtrennung von 23 von den bei der Reaktion entstandenen Alkylzinn-Verbindungen bereitet allerdings Schwierigkeiten.

Dem Fonds der Chemischrn Industrie danken wir fur die Unterstiitzung der Untersuchungen.

Experimenteller Teil Alle Reaktionen wurden dunnschichtchromatographisch auf Kieselgel (Merck: Alu DC-Rolle

F 254) rnit Toluol/~thanol (9 : 1) als Laufmittel verfolgt. - NMR: Varian T 60 und Bruker WH 270. - Optische Drehungen: Perkin-Elmer-Polarimeter 141. - Schmelzpunkte: Leitz- Tischmikroskop, unkorrigiert.

4,6-Dichlor-4,6-didesoxy-~-galactopyranose (I): 5.0 g Methyl-4,6-dichlor-4,6-didesoxy-a-~-ga- lactosid (16) 3, wurden in 100 ml 1 N HC1 bei 70°C auf dem Wasserbad weitgehend eingeengt. Nach Behandlung rnit Aktivkohle wurden aus Essigester 4.55 g (97 x) farbloses kristallines 1 gewonnen. Schmp. 183°C (Lit." 184"C), [a];' = 128.7" (c = 1.2 in Methanol).

AIlgemeine Arbeitsmethode zur Umsetzung uon Zuckern mit Cyclohe.ranon-lirhylenacetal ( 2 ) : In einer Wasserabscheider-Apparatur werden I g Zucker in 200 ml Toluol suspendiert und 7 ml 2 zugefugt. Nach Zugabe eines kleinen Tropfens konz. SchwefelsPure (katalytische Menge) wird unter RiickfluB gekocht. Nach Beendigung der Reaktion wird die erkaltete Reaktionsmischung mit 1 g Natriumhydrogencarbonat 1 h geriihrt, filtriert und bei 40"C/0.001 Torr eingeengt.

4,6-Dichlor-2,3-0-cyclohexyliden-4,6-didesoxp~-gulactose-~t~ylenacetu~ (3) : 8.0 g 1 wurden nach der allgemeinen Arbeitsmethode rnit 2 umgesetzt. Nach 6 h lag neben wenig 8 (R, = 0.12) weitgehend 3 rnit RF = 0.36 vor. Nach Aufarbeitung und Siulenchromatographie kristallisiert die Substanz aus dem Sirup in grollen Quadern, Ausb. 9.12g (72%), Schmp. 98.5-99.5"C, [a];' = -29" ( c = 2.0 in Athanol).

11) H . Paulsen, H . Hohne und P.L. Durette, Chem. Ber. 109, 597 (19763. P . J . Stofiyns und R . W! Jeanloz, J. Biol. Chem. 235, 2507 (1960).

1 3 ) D. Horton und J . D . Wander, Carbohydr. Res. 15, 271 (1970).

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1976 Selektive Blockierung von Sacchariden rnit Cyclohexanon-athylenacetal 3603

NMR (CDCI,): 1-H 6 = 5.09 ppm d, 2-H 4.22 q, 3-H 4.42 q, 4-H 3.96q, 5-H 4.05, 6.6'-H 3.55-3.71, Cyclohexyliden 1.61 s; J1,, = 4.00, Jz .3 = 5.6, J3,4 = 8.4, 54.5 = 7.36 Hz.

C14H,2CI,0, (341.2) Ber. C 49.49 H 6.44 CI 21.05 Gef. C 49.47 H 6.47 CI 21.08

Das Nebenprodukt 8 rnit dem R,-Wert 0.12 konnte schichtchromatographisch abgetrennt werden. Nach den NMR-Daten enthalt es nur die hhylenacetal-Gruppierung und keine Cyclo- hexyliden-Gruppe. Sirup, [a]:' = -14" (c = 0.5 in Methanol).

C8Hl,CI,0S (261.1) Ber. C 36.80 H 5.40 CI 27.16 Gef. C 36.20 H 5.19 CI 27.60

2,3-O-Cyclohexyliden-4,6-didesoxy-~-xylo-hexose-iithylenacetal (4): Unter Stickstoff wurden 2.0 g 3 rnit 5 ml frisch dest. Tri-n-butylzinnhydrid in 250 ml Toluol bei 110°C radikalisch hydriert [Radikalstart mit up'-Azobis(isobutyronitril)]. Nach 2 h war die Reaktion beendet, und es lag nur 4 rnit RF = 0.27 vor. Das Produkt wurde nicht rein isoliert, sondern der eingeengte Reaktions- ansatz wurde weiterverarbeitet.

2,3-O-Cyclohexyliden-4,6-di~e~oxy-~-~hreo-hex-5-u~ose-athylenace?~/ (5) a) Oxidation mit Ru0,-Katalyse: 500 mg Rohsirup 4 wurden in 40 ml athanolfreiem CHCI,

gelost. Dazu wurden 500 mg K,C03, 20 ml Wasser und etwa 20 mg RuO, gegeben. Zu der heftig geriihrten Losung wurde eine Losung von 1 g NaJO, in 10ml Wasser getropft, wobei jeweils Farbumschlag erfolgte. Nach 48 h war die Reaktion beendet; es lagen mindestens vier Produkte vor, u. a. das Oxidationsprodukt 5 (R, = 0.52). Es wurde zentrifugiert und die Losung eingeengt. Nach Extraktion des Riickstandes rnit CHCI, wurde durch Einengen ein siruposes Substanz- gemisch erhalten, das nach chromatographischer Auftrennung 161 mg 5 (33 %) lieferte.

b) Oxidarion mit CrO, : 2.0 g Rohsirup 4 wurden in 100 ml Eisessig und 15 ml Acetanhydrid gelost und 2.5 g CrO, zugegeben. Dann wurde in einem auf 140°C vorgeheizten Olbad f h ge- kocht. Chromatographie zeigte das ausschlieDIiche Vorliegen von 5 rnit R , = 0.52. Die griine Losung wurde eingeengt. Reste von Acetanhydrid wurden mit Toluol nachdestilliert und der griine halbkristalline Sirup rnit Ather aufgenommen. Ruhren rnit wenig Kieselgel ergdb eine farblose Losung, die nach Einengen 1.24 g siruposes 5 lieferte (62 %). Destillation bei 130"C/ 0.005 Torr brachte 1.0 g. [a]:' = - 16" (c = 1.5 in Athanol).

NMR (CDCI,): 1-H S = 4.96 ppmd, 2-H 3.64q, 3-H 4.43sex, 44'-H 2.78d, 6,6-H 2.25s, Cyclohexyliden 1.63s; J l s 2 = 5.2, J 2 , 3 = 8.0, J, , , = 6.9, J3.,. = 5.0, J,,,. = 1.0Hz.

C8H,,0, (270.4) Ber. C 62.38 H 7.91 Gef. C 62.47 H 8.28

2,3: .T,6-Di-O-cyclohexyli~en-a-~mannofuronose (11 a): Nach der allgemeinen Arbeitsmethode wurde 1.Og D-Mannose (9a) bei 110°C umgesetzt. Nach 24 h lag neben wenigen Nebenprodukten ein Hauptprodukt rnit RF = 0.65 vor. Chromatographie ergab farblose Kristalle. Ausb. 0.88 g (46",,), Schmp. 116-117"C, [a]:' = +49" (c = 2.6 in CHCI,).

Cl8HZ8O6 (340.4) Ber. C 63.51 H 8.29 Gef. C 63.82 H 8.44

2,3-Di-O-cyc~ohexyl~en-a-~-mannofuranose (10s): 1 g D-Mannose wurden bei Raumtemp. mit 7 m12 unter H,SO,-Katalyse in 30 ml DMF im Laufe von etwa 3 Wochen zu ca. 50% umge- setzt. Als Hauptprodukt lag neben lla das Produkt 10a mit RF = 0.25 vor. Beide Produkte wurden nach der allgemeinen Arbeitsmethode und Plattenchromatographie isoliert. [a];' = +32" (c = 0.9 in khanol). Ausb. 350 mg (19%) 11a und 320 mg (24:/,) 10% Schmp. 155 - 156°C.

ClzH,oO, (260.3) Ber. C 55.37 H 7.75 Gef. C 55.37 H 7.70

Methyl-2,3; 5-6-di-O-cyclohexyliden-a-~-mannofuranosid (1 1 b): 0.50 g D-Mannose (9a) wurden mit 100 ml Methanol, 50 ml Toluol und 5 ml 2 unter H,SO,-Katalyse 12 h in einer Wasser- abscheider-Apparatur umgesetzt. In dem Ma&, wie Toluol/Methanol/Wasser abgetrennt wurde, wurde Toluol neu zugegeben. Am Ende der Reaktion lag hauptsachlich Ilb rnit RF = 0.78 vor,

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welches nach Aufarbeitung und Chromatographie als farbloses 81 isoliert. wurde. Ausb. 660 mg (67%), [a];' = +36" (c = 2.2 in Xthanol).

C,,H,,06 (354.4) Ber. C 64.38 H 8.53 Gef. C 63.89 H 8.44

Unter gleichen Bedingungen kann auch 9b zu l l b umgesetzt werden. Ausb. 70"1,.

2,3;4,.5-Di-O-cyclohexyliden-~-xylose-iithy~enaceta~ (13): 1.0 g ~ X y l o s e (12) wurde einmal nach der allgemeinen Arbeitsvorschrift und einmal in Gegenwart von 25ml Methanol mit 2 umgesetzt. Das Methanol wurde im Laufe der Reaktion abdestilliert. Hauptprodukt nach 15 h war jeweils 13. Es wurde als farbloser Sirup nach chromatographischer Reinigung isoliert. Ausb. 1.3 g (55 "/:), [a]:' = - 16" (c = 1.65 in khanol).

C,,H,,06 (354.4) Ber. C 64.38 H 8.53 Gef. C 64.00 H 8.54

3,4:5,6-Di-O-cyclohexyliden-2-desox~-~-arab~hylenacefa~ (15): Unter den allgemei- nen Bedingungen wurden 1.Og 14 rnit 2 umgesetzt. Hauptprodukt war nach 4 h 15. Ausb. 0.61 g (5473, Schmp. 52"C, [a]:' = +24" (c = 1.25 in Athanol).

C,,H3,0, (368.5) Ber. C 65.19 H 8.74 Gef. C 65.31 H 8.69

Methyl-3,6-anhydro-4-chlor-4-desoxy-a-~-g~lactopyranos~ (17): 2.0 g 16 3, wurden mit 18 ml Dowex 1 X 8 (OHe-Form) in 50 ml Wasser bei 35°C 7 h umgesetzt. Nach Filtrieren wurde der Ionenaustauscher viermal rnit je 25 ml heiBem Wasser gewaschen, und die vereinten waBrigen Losungen wurden filtriert. Einengen ergab 1.6g Sirup (96%) mit [a];' = +76.1" (c = 3.0 in CHC1,) [Lit.3) [a];' = f76.8" (c = 1.0 in CHCI,)].

Methyl-3,6-anhydro-4-desoxy-~-~-xylo-hexopyranosid (18): 4.8 g 17 wurden rnit 14.4 g Tri- n-butylzinnhydrid unter Stickstoff in siedendem Toluol im Laufe von 6 h entchloriert [Radikal- start rnit a,a'-Azobis(isobutyronitril)]. Nach Einengen wurde an einer 80-cm-Slule (ca. 1 kg Kieselgel) chromatographiert. Ausb. 2.8 g (71 "/,). Kristallisation erfolgte aus dem Sirup nach 2 Monaten. Schmp. 92"C, [a]:' = +105" (c = 1.0 in Methanol).

C,H,,O, (160.2) Ber. C 52.49 H 7.55 Gef. C 52.40 H 7.50

5,6-Anhydro-4-chlor-2,3-O-cyclohex~~l~den-4-desoxy- Dgalactose-athylenacetal (19): 6.0 g 3 wur- den mit 50 ml Dowex-OHe (1 X 8) in 250 ml Wasser 24 h bei 35°C geriihrt. Dann wurde filtriert, der Ionenaustauscher viermal mit je 50 ml Essigester gewaschen, und das Filtrat und die Wasch- Iosungen wurden vollig eingeengt. Ausb. 5.05 g farbloser Sirup (95 %), [%];' = -29" (c = 1.35 in Wthanol).

NMR (CDCI,): 1-H 6 = 4.98 ppm d, 2-H 4.06 q. 3-H 4.28 q. 4-H 3.58 t, 5-H 3.22 okt, 6-H 2.91 okt, Dioxolan 3.87m, Cyclohexyliden 1.5s; Jl .z = 3.75, Jz,3 = 6.25, J3,4 = 7.00, J4,5 = 7.00, J5.6 = 3.90, J5.6, = 5.25, J6,6' = 12.67 HZ.

Cl4HZlCIO, (304.8) Ber. C 54.30 H 6.96 C1 11.66 Gef. C 54.30 H 6.94 C1 11.66

1,2,3,6- Tetra-O-ace~yl-4-chlor-4-desoxy-~-~-galactopyranose (20 b): 1.0 g 19 wurde in 2 N

H2S04 2 Tage geruhrt. Das chromatographisch stark polare Produkt 2Ua wurde nicht isoliert, sondern nach Neutralisation rnit Bariumhydroxid-Losung, Filtrieren und Einengen mit 15 ml Acetanhydrid in 10ml Pyridin acetyliert. Das Acetat 2Ob hat einen R,,-Wert von 0.68. Nach Einengen des Acetylierungsansatzes i. Vak., Aufnehmen rnit Chloroform, Waschen und Ein- engen wurde aus kher/Hexan kristallisiert. Ausb. 865 mg farblose Nadeln (72 x), Schmp. 168 bis 169"C, [a];' = +50" (c = 1.9 in CHCI,).

NMR (CDCI,): 1-H 6 = 5.69ppmd, 2-H 5.44q, 3-H 5.07q. 4-H 4.53 q, 5-H sex, 4.12 b, 6-H 4.29 okt, 4 OAC 2.09 S; 5 1 . 2 = 8.4, J 2 . 3 = 10.0, 53.4 = 2.5, J4.5 = 1.40, J j , g = 5.60, J5.6. 1 6.60, J6.6. = 11.60 Hz.

C,,Hl,C1O, (366.8) Ber. C 45.85 H 5.22 CI 9.67 Gef. C 46.09 H 5.28 C1 10.34

Page 8: Selektive Blockierung von Sacchariden durch Umacetalisierung mit Cyclohexanon-äthylenacetal Eine Synthese der 4-Desoxy-D-xylo-hexopyranose

1976 Selek tive Blockierung von Sacchariden rnit Cyclohexanon-athylenacetal 3605

4-Desoxy-~-xy~o-hexopyrunose (21): 150 mg 2Ob wurden unter Stickstoff in 250 ml Toluol rnit 1.5 ml Tri-n-butylzinnhydrid bei 110°C hydriert [Radiaklstart mit u,u'-Azobis(isobutyro- nitril)]. Die Reaktion war nach 2 h beendet. Da die chromatographische Abtrennung der Zinn- alkyl-Zersetzungsprodukte nicht gelang, wurde das Reaktionsprodukt mit RF = 0.44 gleich in Methanol mit Natriummethylat hydrolysiert. Nach Riihren mit Ionenaustauscher IR 120 wurde filtriert, der Ionenaustauscher rnit Wassdr gewaschen, und die vereinigten Losungen wurden ein- geengt, wobei 53 mg (71 %) 61 anfielen. [a];" = +42" (c = 0.95 in Wasser) (Lit. ') [a]i0 = +W).

2,3-O-Cyclohexyliden-~-idose-iithylenacetul (22): 1.0 g 19 wurde in 250 ml Wasser rnit 3 g NaOH 6 h erhitzt. Das uber Zwischenstufen gebildete Endprodukt hat den Rp-Wert 0.23. Nach Neutralisation rnit Ammoniumchlorid wurde mit sechsmal je 40 ml Essigester ausgeschiittelt und eingeengt. Ausb. 0.62g (64%) Sirup, [u];" = -21" (c = 1.1 in khanol).

C I 4 H z 4 0 , (304.3) Ber. C 55.26 H 7.89 Gef. C 54.66 H 7.73

Fur ein NMR-Spektrum wurden 100 mg 22 rnit 7 ml Acetanhydrid und 7 ml Pyridin acetyliert. Triacetat von 22: [a];" = - 12" (c = 2.4 in khanol). - NMR (CDCI,): 1-H 6 = 4.95 ppm d, 2-H 3.70q. 3-H4.24q,4-H 5.31q, 5-H 5.37okt,6-H 4.20q,6'-H4.42q, 3OAc2.lls,Cyclohexy-

100 mg 22 wurden 2 d bei 3 0 T in 10 ml90proz. Trifluoressigsaure hydrolysiert. Die Reaktions- mischung wurde eingeengt und rnit 2 ml Acetanhydrid in 3 ml Pyridin acetyliert. Nach Chromato- graphie wurde ein NMR-Spektrum aufgenommen. Es war identisch mit dem von 2,3,4-Tri-O- acetyl-l,6-anhydro-P-~-idopyranose I * ) . [a]k3 = + 76.4" (c = 1.43 in CHCI,). Drehwert der entsprechenden t-Verbindung nach Lit.

liden 1.61; 51.2 = 5.6, 52.3 = 7.2, 53.4 = 2.5, 54.5 = 6.1, 5 5 . 6 = 5.8, 55.6, = 3.3, 56.6' = 12.4HZ.

[u];' = + 76.0" (c = 0.97 in CHCI,).

Hydrierung van 19 rnit Tri-n-butylzinnhydridc 1.0 g 19 wurde mit 2 ml Tri-n-butylzinnhydrid unter Stickstoff in Toluol umgesetzt [Radikalstart mit a,a'-Azobis(isobutyronitril)]. Nach 2 h Reiktionszeit lag 23 rnit RF = 0.29 vor. Da es nicht von den bei der Reaktion entstandenen Alkylzinn-Verbindungen abtrennbar war, wurden die Untersuchungen mit dem Rohprodukt durchgefuhrt. Das NMR-Spektrum wurde von einem Monoacetat von 23 angefertigt: NMR (CDCI,): 1-H S = 4.97ppm, 2-H 3.73, 3-H 4.47, 49'-H 5.81, OAc 2.09, Cyclohexyliden 1.64;

Bei der Behandlung von 23 rnit Chlortriphenylmethan/Pyridin wird ein Produkt mit RF = 0.80 gebildet. Dies steht mit der Anwesenheit der einen primaren Hydroxylgruppe in Obereinstimmung.

5 1 . 2 = 4.6, J 2 , 3 = 8.0, 53.4 = 5.8, 53.4' = 1.0, 54.4. = 15.5 HZ.